في الأيام التي سبقت البث التلفزيوني الرقمي ، تم بث القنوات المحلية من قناتين إلى 13 قناة VHF (لـ "تردد عالٍ جدًا") ، وخرجت القنوات من 14 إلى 83 بتردد UHF (لـ "التردد الفائق"). يتم بث التلفزيون الرقمي اليوم في نطاق UHF ، ولكن لا يزال VHF يستخدم لراديو FM وراديو النطاق البحري ، ولا يزال هواة راديو الهواة يبثون على كلا النطاقين. بسبب الخصائص المختلفة لنطاقي التردد ، تختلف التصميمات المثلى لهوائيات UHF و VHF اختلافًا كبيرًا.
خصائص التردد
يمتد نطاق التردد VHF من 50 ميجاهرتز إلى 225 ميجاهرتز ، ويمتد نطاق الترددات الفائقة من 420 ميجاهرتز حتى 1.3 جيجاهرتز. تختلف الأطوال الموجية لهذه النطاقات بشكل كبير ؛ على سبيل المثال ، يبلغ طول الموجة 54 MHz VHF 6 أمتار ، بينما يبلغ طول موجة الإشارة UHF 450 MHz 70 سم فقط. تسمح الأطوال الموجية القصيرة لإشارات UHF لها بالمرور بسهولة أكبر عبر العوائق وترتد طبقة الأيونوسفير ، حتى تتمكن من السفر إلى ما وراء أفق برج الإرسال.
مبادئ تصميم الهوائي
الغرض من الهوائي هو التقاط الطاقة الكهرومغناطيسية لموجات الراديو ، مما يؤدي إلى إحداث تيار إشارة في الهوائي الذي يتم تمريره إلى أسلاك التوصيل. تم تصميم معظم الهوائيات لالتقاط نفس الإشارة في نقاط متعددة ، تسمى "العناصر" ، وتجمع تيارات الإشارة وبالتالي تضخيم قوة الإشارة. عدد العناصر وطولها ، وتباعد العناصر ، وسماكة العناصر كلها وظائف للطول الموجي للتردد الذي صمم الهوائي لالتقاطه.
هوائيات VHF
نظرًا لأن الأطوال الموجية VHF طويلة نسبيًا ، فإن هوائيات VHF تتطلب عناصر أطول. ومع ذلك ، فإن الكفاءة الأكبر للترددات VHF في تحريض التيار تعني الحاجة إلى عدد أقل من العناصر ، ويمكن أن يكون القضيب (أو "ذراع الرافعة") الذي يتم توصيلها به أقصر ، وهذا هو الحال بالنسبة لهوائي UHF. على سبيل المثال ، يتطلب الهوائي الأمثل لـ 144 ميجاهرتز 12 عنصرًا ، يتراوح طولها من 41 1/8 إلى 34 3/4 بوصة ، مصفوفة على ذراع بطول 17 قدمًا.
هوائيات UHF
أطوال الموجات UHF أقصر بكثير من الموجات المترية (VHF) ، لذا فإن عناصرها أقصر في المقابل. بالإضافة إلى ذلك ، تتطلب الهوائيات UHF أيضًا العديد من العناصر لتوفير قدر كافٍ من تضخيم الإشارة. يحتاج الهوائي المُحسَّن لـ 432 ميجاهرتز إلى 33 عنصرًا على ذراع يبلغ طوله 24 1/2 قدمًا. ومع ذلك ، فإن هذه العناصر ستقاس فقط من 13 11/16 إلى 10 11/16 بوصة.
